一种基于改进萤火虫算法的恒定磨削力PID控制优化方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动控制
，特别涉及一种基于改进萤火虫算法的恒定磨削力PID控制优化方法。
技术介绍
钢轨铣磨车是一种新型高效的钢轨打磨设备，采用铣磨车定期的对钢轨进行修复，能够预防钢轨的波磨、接触疲劳、裂纹扩展和磨损，延长钢轨的使用寿命，保证列车运行的平稳性。钢轨铣磨车磨削作业时，磨盘的压下系统是进行钢轨打磨的关键，控制磨盘恒压力接触钢轨才可以实现恒压磨削。要实现钢轨的恒力磨削，消除干扰因素的影响，则需要磨盘对磨削力的变化有更快的响应速度。在现今的工业过程中所有在恒定磨削力的控制方法上都是采用的PID控制。如图1所示为钢轨铣磨车的磨削力恒力控制原理图，本专利技术研究的PID控制系统优化方法主要针对于铣磨车作业时砂轮下压钢轨时产生的法向磨削力。PID控制是比例积分微分控制的简称，它是一种建立在经典控制理论基础上的控制策略，在工业过程控制中它是历史最悠久、应用最广泛、生命力最顽强的控制方式，它具有控制系统简单、鲁棒性好、可靠性高和控制效果良好的特点。PID控制的精度主要取决于它的三个参数：比例系数KP、积分系数KI、微分系数KD，但是这三个参数的整定很复杂繁琐...
【技术保护点】
一种基于改进萤火虫算法的恒定磨削力PID控制优化方法，以每一组可行的PID控制参数作为萤火虫初始值，利用改进萤火虫算法搜索出最优的PID控制器参数，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，初始化算法基本参数：包括萤火虫数目m，种群维数3，最大吸引度β0,光强吸收系数γ，最大迭代次数maxT，小范围半径r1，小种群萤火虫数目m1，低迭代次数t1；步骤二，随机初始化所述萤火虫的位置，计算所述萤火虫的目标函数值作为各自的最大荧光亮度I0；步骤三，根据所述萤火虫的相对荧光亮度公式和吸引度公式计算群体中所述萤火虫的相对亮度I和吸引度β，再根据所述相对亮度I决定所述萤火虫的移动方向；步骤四，...
【技术特征摘要】
1.一种基于改进萤火虫算法的恒定磨削力PID控制优化方法，以每一组可行的PID控制参数作为萤火虫初始值，利用改进萤火虫算法搜索出最优的PID控制器参数，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，初始化算法基本参数：包括萤火虫数目m，种群维数3，最大吸引度β0,光强吸收系数γ，最大迭代次数maxT，小范围半径r1，小种群萤火虫数目m1，低迭代次数t1；步骤二，随机初始化所述萤火虫的位置，计算所述萤火虫的目标函数值作为各自的最大荧光亮度I0；步骤三，根据所述萤火虫的相对荧光亮度公式和吸引度公式计算群体中所述萤火虫的相对亮度I和吸引度β，再根据所述相对亮度I决定所述萤火虫的移动方向；步骤四，根据所述萤火虫的位置更新公式更新所述萤火虫的空间位置，并对所有所述萤火虫进行亮度排序，找出最亮的所述萤火虫，再以该最亮萤火虫位置为中心进行小范围小种群低迭代次数的萤火虫算法优化，输出最亮的所述萤火虫，将小种群迭代前后的两个最亮的所述萤火虫作亮度比较，保留较亮者位置；步骤五，根据更新后的所述萤火虫位置，重新计算各所述萤火虫的亮度；步骤六，达到所述最大迭代次数maxT则转下一步，否则搜索次数加1并转到所述步骤三，进行下一轮搜索；以及步骤七，输出全局极值点和最优个体的位置值。2.根据权利要求1所述的一种基于改进萤火虫算法的恒定磨削力PID控制优化方法，其特征在于：其中，所述步骤二中，所述萤火虫的位置为三维，对应PID控制器的三个控制参数KP，KI，KD。3....
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